Линейное устройство для параметрического преобразования

Сфюэ Советски кСоциалистическикРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 974281(51) М. Кл. 6 01 К 17/10 3 Ьоударотеанны 6 комнтет СССР ао делам нэабретеннЯ и отерытнЯДата опубликования описания 1 . 1 1.82( 5") ЛИНЕЙНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПАРАМЕТРИЧЕСКОГОПРЕОБРАЗОВАНИЯ Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и можетбыть использовано для определенияотносительного изменения сопротивления резистивных датчиков,5Известно устройство для параметрического преобразования отйосительного изменения сопротивления датчика в напряжение, содержащее резистивный датчик, включенный в одно изплеч неуравновешенного четырехплечего измерительного резистивного моста, управляемого источника питания,выход которого соединен с диагональю питания моста, а вход - с выходом блока управления, вход которого соединен с измерительным мостом 1. Недостатками устройства являются низкая чувствительность, разреша- и ющая способность и точность преобразования, зависящие от величины сопротивления датчика и его относительного изменения,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является линейное устройство, содержащее резистивный датчик, включенный в одно иэплеч неуравновешенного четырехплечего измерительного резистивного моста, управляемого источника питания,выход которого соединен с диагональюпитания моста, а вход; с выходом блока управления, блок сравнения, одинвход которого подсоединен к измерительному мосту, а другой - к источнику эталонного напряжения, а выходблока сравнения соединен со входом блока управленияНедостатками устройства являютсянизкая разрешающая способность и точность преобразования из-за наличиясигнала шума на его выходе, Существенным фактором, ограничивающим этипараметры, является малая величиначувствительности устройства.Цель изобретения - увеличение чувствительности, точности преобразова з 97428ния устройства и разрешающей способности.Поставленная цель достигается тем,что в линейное устройство для параметрического преобразования, содер" 5жащее резистивный датчик, включенный в одно иэ плеч неуравновешенного четырехплечего измерительного резистивного моста, источник эталонного напряжения, выход которого соединен с одним из входов блока сравнения, блок управления, вход которого соединен с выходом блока сравнения, а выход - со входом управляемого источника питания, введены управляемый ключ, генератор синхроимпульсов и два синхронных детектора, причем вход ключа соединен с выходомуправляемого источника питания ауправляющие входы ключа и двух синхронных детекторов - с выходом генератора синхроимпульсов, выход ключа соединен с первой вершиной диагонали питания моста, а измерительнаядиагональ моста соединена:со входом 25одного из синхронных детекторов, входвторого синхронного детектора подключен ко второй вершине диагоналипитания моста, выход второго синхронного детектора соединен со вторымвходом блока сравнения,На чертеже представлена структурнаясхема линейного устройства.Устройство содержит резистивныйдатчик 1, включенный в одно иэ плечнеуравновешенного четырехплечего измерительного резистивного моста 2,источник 3 эталонного напряжения,синхронный детектор 4, блок 5 сравнения, блок б управления, управляемыйисточник 7 питания, генератор 8 синхроимпульсов, управляемый ключ 9 исинхронный детектор 10,Устройство работает следующим обрааом.В исходном состоянии сопротивление датчика 1 равно сопротивлениюэталонного резистора моста 2, Приэтом напряжение источника 3 эталон 50ного напряжения равно напряжению навыходе синхронного детектора 4, Выходные напряжения блока 5 сравненияи блока 6 управления равны нулю, анапряжение на выходе управляемогоисточника 7 питания равно исходному,55номинальному значению,Импульсы с выхода генератора 8смнхроимпупьсов поступают на управляющие входы ключа 9 и синхронных детекторов 4 и 10, После прихода синхроимпульса ключ 9 выбирает измерительный импульс, который поступаетна диагональ питания моста 2, Импульсный сигнал с эталонного резистора моста 2 поступает на вход синх"ронного детектора 4 одновременно ссинхроимпульсом на его управляющемвходе, Далее выходное напряжение ссинхронного детектора 4 и поступаетна вход блока 5 сравнения,При изменении сопротивления датцика 1 изменяется величина сигнала,с эталонного резистора моста 2, чтоприводит к появлению сигнала ошибки на выходе блока 5 сравнения, Сигнал ошибки подается на вход блока 6управления, который изменяет выходное напряжение управляемого источника 7 питания так, что величина измерительных импульсов после детектирования синхронным детектором 4была равна величине напряжения эталонного источника 3, т.е. до тех пор,пока величина сигнала ошибки на выходе блока 5 сравнения не станет равной нулю,Выходной сигнал, представляющийиз себя смесь полезного сигнала и сигнала шума, с измерительной диагонали моста 2 поступает на входсинхронного детектора 10. Так каквыходным сигналом устройства является напряжение, то на выходе синхронного детектора 10 отношение напряжения полезного сигнала к напряжению шумаувеличивается в У 2 раз,что в свою очередь приводит к увеличению разрешающей способностии точности преобразования устройства.Дальнейшее улучшение этих параметров достигается путем увеличения чувствительности устройства засчет увеличения величины амплитудынапряжения измерительных импульсовВозможности увеличения чувствительности устройства ограничиваютсявеличиной длительности импульсов,минимальное значение которой определяется быстродействием управляемого ключа 9, а также частотнымихарактеристиками элементов моста 2и синхронных детекторов 4 и 10В предлагаемом устройстве можнополучить чувствительность, превышающую чувствительность известныхустройств в 100 и более раз9742 формула изобретения Составитель В,Семенчукдактор Н,Киштулинец Техред Е.Харитончик Корректор Г. Ог Заказ 8 6 ираж 7 7 ПодписноНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 л ППП Патент , г, Ужгород, уя, Проектная 5Использование предлагаемого устройства с отмеченными выше характеристиками особенно эффективно при построении измерителей относительного изменения величины сопротивления ре- з эистивных датчиков (процентных ом-, метров), например, для измерения температурного коэффициента сопротивления (ТКС) резисторов, Разреша" ющая способность такого озмеоителя 10 ТКС достигает значения 5-10 10-В, что обеспечивает возможность изме- рения параметров сверхпрецизионных резисторов. Линейное устройство для параметрического преобразования, содержа щее резистивный датчик, включенный в одно из плеч неуравновешенного четЬрехплечего измерительного резистивного моста, источник эталонного напряжения, выход которого соединен 25 с одним иэ входов блока сравнения, блок управления, вход которого соединен с выходом блока сравнения, а 816выход - со входом управляемого источника питания о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью увеличениячувствительности, разрешающей спосо 6 ности и точности преобразования устройства, в него введены управляемыйключ, генератор синхроимпульсов,и два синхронных детектора, причемвход ключа соединен с выходом управляемого источника питания, ауправляющие входы ключа и двух сйнхронныхдетекторов - с выходом генератора синхроимпульсов, выход ключа соединен с,первой вершиной диагонали питаниямоста, а измерительная диагональ моста соединена со входом одного из синхронных детекторов, вход второго синхронного детектора подключен ко второйвершине диагонали питания моста, выход второго синхронного детекторасоединен со вторИм входом блока сравнения,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1фЭлектроника", 1972 Ю.22,с. 65,2. Авторское свидетельство СССР Ь" 531084, кл. 6 01 В 17/00, 1975,щ